1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
201
360 L
ijin
= Δ
Lantai
Defleksi akibat beban mati Defleksi akibat beban mati dan beban
hidup
240 L
ijin
= Δ
240 L
ijin
= Δ
Atap
Defleksi akibat beban hidup Defleksi akibat beban mati dan beban
hidup
180 L
ijin
= Δ
g. Tegangan Utama Pada balok, interaksi antara tegangan lentur dan tegangan geser
dapat merupakan tegangan normal tekan atau tarik, yang disebut sebagai tegangan utama principle stresses. Arah tegangan aksial ini pada
umumnya berbeda dengan arah tegangan lentur maupun tegangan gesernya. Garis tegangan utama dapat digambarkan berikut ini, dimana
merupakan implikasi pada mekanisme pemikul-beban yang ada pada balok Gambar 4.16.
Gambar 4.16. Garis tegangan utama
Sumber: Schodek, 1999
4.2.3. Desain Balok Prinsip – prinsip Desain Umum
Variabel utama dalam mendesain balok meliputi: bentang, jarak balok, jenis dan besar beban, jenis material, ukuran dan bentuk penampang,
serta cara penggabungan atau fabrikasi. Semakin banyak batasan desain, maka semakin mudah desain dilakukan.
Setiap desain harus memenuhi kriteria kekuatan dan kekakuan untuk masalah keamanan dan kemampuan layan. Pendekatan desain untuk
memenuhi kriteria ini sangat bergantung pada material yang dipilih, apakah menggunakan balok kayu, baja atau beton bertulang.
Di unduh dari : Bukupaket.com
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
202
Beberapa faktor yang merupakan prinsip-prinsip desain umum dalam perencanaan balok, yaitu :
1 Kontrol kekuatan dan kekakuan 2 Variasi besaran material
3 Variasi bentuk balok pada seluruh panjangnya 4 Variasi kondisi tumpuan dan kondisi batas
Prinsip desain praktis balok kayu dipengaruhi oleh berbagai faktor. Salah satunya adalah sifat kayu yang mempunyai kemampuan untuk
memikul tegangan besar dalam waktu singkat. Pada kondisi beban permanen, tegangan ijin perlu direduksi dengan faktor 0,90. Faktor beban
untuk angin adalah 1,33. Sedangkan beban normal mempunyai faktor 1,0.
Desain balok baja umumnya didesain berdasarkan beban kerja dan tegangan ijin. Balok yang digunakan bisa berupa penampang gilas wide
flens sayap lebar, kanal, atau tersusun atas elemen-elemen plat atau siku. Untuk bentang atau beban yang sangat besar, penampang girder plat
yang tersusun dari elemen siku dan plat sering digunakan. Pada balok baja, apabila material balok mulai leleh pada saat dibebani, maka distribusi
tegangan yang ada mulai berubah. Balok masih dapat menerima tambahan momen sampai semua bagian penampang telah meleleh.
Desain balok beton tidak dapat digunakan sendiri pada balok karena sangat kecilnya kekuatan tarik, dan karena sifat getasnya brittle. Retak-
retak yang timbul dapat berakibat gagalnya struktur, dimana hal ini dapat terjadi ketika balok beton mengalami lentur. Penambahan baja di dalam
daerah tarik membentuk balok beton bertulang dapat meningkatkan kekuatan sekaligus daktilitasnya. Elemen struktur beton bertulang
menggabungkan sifat yang dimiliki beton dan baja. Desain Balok Statis Tak Tentu
Proses desain balok menerus sama saja dengan proses desain balok sederhana. Apabila momen maksimum yang dapat terjadi pada
struktur telah diketahui, selanjutnya ditentukan penampang struktur yang cukup untuk memikul momen itu. Prinsip mengenai distribusi material secara
optimal di suatu penampang melintang juga dapat diterapkan pada balok menerus.
Beberapa hal khusus yang perlu diperhatikan dalam desain balok statis tak tentu ini diuraikan sebagai berikut:
1 Desain Momen, secara praktis seperti pada Tabel 4.1. 2 Penentuan Penampang Balok Menerus
Penentuan ukuran suatu penampang melintang balok menerus tergantung pada besar momen yang ada pada penampang tersebut.
Tinggi struktur yang dibentuk disesuaikan dengan momen lentur yang ada.
3 Penggunaan Titik Hubung Konstruksi Karena alasan pelaksanaan, kesulitan sering terjadi dalam membuat
elemen struktur menerus yang panjang, karena seringnya digunakan
Di unduh dari : Bukupaket.com
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
203
titik pelaksanaan construction joints. Untuk memudahkan pembuatan titik konstruksi, titik-titik itu diletakkan di dekat, atau pada
titik belok. Dengan demikian, titik pelaksanaan tidak perlu dirancang untuk memikul momen. Jadi hanya merupakan titik hubung sendi.
Dengan menggunakan kondisi momen nol pada titik belok, perilaku balok menerus tersebut dapat dimodelkan sebagai strutur statis
tertentu.
4 Pengontrolan Distribusi Momen Momen yang timbul pada balok menerus dapat dirancang secara
cermat oleh perencana. Hal ini dapat dilakukan dengan berbagai cara. Salah satunya adalah dengan mengatur bentang dan beban
pada struktur.
Tabel 4.1. Desain Momen
Sumber: Chen Liu, 2005
Beton bertulang merupakan salah satu contoh material yang cocok untuk digunakan pada balok menerus. Kontinuitas dapat diperoleh dengan
mengatur penulangan balok beton bertulang tersebut. Tulangan baja diletakkan pada daerah dimana terjadi tegangan tarik. Banyaknya tulangan
di setiap lokasi tergantung pada momen yang timbul.
Di unduh dari : Bukupaket.com
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
204 2.4. Struktur
Kolom
Kolom sebagai elemen tekan juga merupakan elemen penting pada konstruksi. Kolom pada umumnya merupakan elemen vertikal. Namun
sebenarnya kolom tidak harus selalu berarah vertikal, bahkan dinding pemikul load-bearing wall sebenarnya juga dapat dipadang sebagai kolom
yang diperluas menjadi suatu bidang. Umumnya, kolom tidak mengalami lentur secara langsung, karena tidak ada beban tegak lurus terhadap
sumbunya.
Sistem post and beam terdiri dari elemen struktur horisontal balok diletakkan sederhana di atas dua elemen struktur vertikal kolom yang
merupakan konstruksi dasar yang digunakan sejak dulu. Pada sistem ini, secara sederhana balok dan kolom digunakan sebagai elemen penting
dalam konstruksi.
4.3.1. Prinsip Desain Kolom